車載穩(wěn)定平臺設計

車載穩(wěn)定平臺設計,車載穩(wěn)定平臺設計,車載,穩(wěn)定,不亂,平臺,設計 連桿機構連桿存在于車庫門裝置，汽車擦裝置，齒輪移動裝置中。它是一給予很少關注的機械工程學的組成部分。聯(lián)桿是具有兩個或更多運動副元件的剛性機構，用它的連接是為了傳遞力或運動。在每個機器中，在運動期間，聯(lián)桿或者占據(jù)一相對于地面的固定位置或者作為一個整體來承載機床。這些連桿是機器主體被稱為固定連桿。基于由循環(huán)的或滑動的分界面的元件連接的布局被稱作連接。這類旋轉的和菱形的連接機構被稱作低副。高副基于接觸點或彎曲分界面的。低副的例子包括鉸鏈循環(huán)的軸承和滑道以及萬向接頭。高副的例子包括通信區(qū)主站和齒輪。動力分析得到，根據(jù)機件幾何學有利條件研究是一特別的機構,它是識別輸入角速度和角加速度等等的運動。運動合成作用是處理機構設計到完成完成要求的任務。這里, 兩者的選擇類型和新的機制尺寸可能是運動學的綜合部份。平面的、空間性的和球面運動機構平面的機構是其中全部的點描述平面曲線是間隔和全部平面是共面的， 大多數(shù)連桿和機構被設計成這樣，例如刨床體系。主要的理由是這個平面的體系對工程師來說更方便。計算機綜合法對工程師來說空間性的裝置會有更多的麻煩。平面低副機構被稱作二維的連接裝置。平面的連接僅僅包括旋轉的和一對等截面的使用?？臻g機構沒有對相對運動的點的限制。平面的和球面運動機構是亞墊鐵等鍛工工具的空間機構。空間機構的連接不是被認為這時候被記錄。球面運動機構有一接觸點接通各個連桿，它是不動的并且平穩(wěn)點在所有當中聯(lián)桿場中工作。在所有機件當中，運動是同心并且由他們的盲區(qū)接通球面表現(xiàn)出來，它是集中于普遍的定位?？臻g機構的連接認為不是這時候被記錄。可動性連桿在運動中所表現(xiàn)的自由度數(shù)是一個很重要的問題。為了使裝置被送到指定位置應控制獨立的活動自由度。它可能是由桿的數(shù)量和連接方式決定的。一自由連桿通常有3個自由度(x , y, )。由于自由度數(shù)的限制在n連桿裝置中，通常把一個桿固定。自由度數(shù)=3(n-1).連接二連桿的機構有兩個自由度約束的增加。有兩個約束的二連桿連接，其中一個自由度是來約束這個系統(tǒng)的。有一個約束的連桿機構的自由度是j1，有兩個約束的連桿機構的自由度是j2。這個系統(tǒng)的自由度數(shù)可表示為 m = 3 (n-1) - 2 j 1 - j 2以下為可動的連桿機構裝置的示例0是這個體系中可動的機構。系統(tǒng)中僅僅由一連桿的位置固定可以將可動1安裝在固定位置。系統(tǒng)中需要一個可動的2與兩個連桿來確定連接位置。這是個一般的規(guī)則，但也存在例外，它可以作為一個可動性連桿布局的很有用的參考。格朗定律當設計一連接連桿時，在連續(xù)地旋轉連桿處，例如由一馬達輸入時，連線可以自由地旋轉完全運行驅動是很重要的。如果連桿鎖在任一點則方案不會工作。四桿聯(lián)動機構和grashof定律對這個情況進行提供了簡單的測驗。格朗的定律如下：b(短的鏈環(huán))+c(長的鏈環(huán))a+d四個典型的四連桿機構注意：如果非之上情況則只有連桿滑塊機構可行。四連桿機構的優(yōu)點四連桿機構按比例增大了施加在主動桿上的輸入扭矩?？梢宰C明其正比例系數(shù)是Sin( )其中是c、d 兩桿之間的角度。反比例于sin( )。其中是b、c兩桿之間的角度。這些角度不恒定，因此很明顯，機構的優(yōu)點是規(guī)律性的變幻。 如下圖顯示當角度=0 o或則=180 o時接近于無限增矩機構。這些位置是極限位置， 這些位置使四連桿機構可以用于夾具機構。角被叫做“傳輸角度”。當傳輸角度的sin值趨于無限小時，機構的增距接近于0。在這樣的情況下連桿容易因為很小的摩擦而產生自鎖。一般來說，當使用四連桿機構時，避免采用低于400到500的傳輸角度。弗洛伊德方程這些方程提供了確定內外連桿位置及連桿長度的簡單代數(shù)學方法。假設四連桿機構如下所示：四連桿的位置矢量如下：l 1 + l 2 + l 3 + l 4 = 0 水平位移方程：l 1 cos 1 + l 2 cos 2 + l 3 cos 3 + l 4 cos 4 = 0 垂直位移方程：l 1 sin 1 + l 2 sin 2 + l 3 sin 3 + l 4 sin 4 = 0 假設 1 = 1800 then sin 1 = 0 and cos 1 = -1 Therefore 而l 1 + l 2 cos 2 + l 3 cos 3 + l 4 cos 4 = 0 l 2 sin 2 + l 3 sin 3 + l 4 sin 4 = 0方程兩邊同時消去l 3：l 32 cos 2 3 = (l 1 - l 2 cos 2 - l 4 cos 4 ) 2 l 32 sin 2 3 = ( - l 2 sin 2 - l 4 sin 4) 2由以上兩式可得如下關系cos ( 2 - 4 ) = cos 2 cos 4 + sin 2sin 4 ) and sin2 + cos2 = 1結果如下所示弗洛伊德方程得出這樣的參數(shù)關系結論K 1 cos 2 + K2 cos 4 + K 3 = cos ( 2 - 4 )K1 = l1 / l4 K2 = l 1 / l 2 K3 = ( l 32 - l 12 - l 22 - l 2 4 ) / 2 l 2 l 4 這個方程符合四連桿機構的有限元分析。如果外連桿機構中的三個參量已知，那么可以由公式得出其他連桿的位置與長度參數(shù)。連桿的速度矢量桿上一點的速度必須與桿的軸向垂直否則連桿的長度將產生變化。在B下的連桿速度為vAB = .AB，方向垂直于AB桿，速度矢量圖如下： 考慮到下面四連桿機構的實例，速度矢量圖表示如下：1）A和D相連并固定，相對加速度=0，A和D位于同一點2）B點相對A點加速是vAB = .AB垂直于AB桿。3）C點相對D點速度通過D點垂直于CD桿。4）P店讀速度由速度矢量圖和比例bp/bc = BP/BC獲得。速度矢量簡圖如下所示：連桿上滑塊的速度認為B滑塊繞著A在連桿上滑動，滑塊瞬間位移到B點。B點的速度為A = .AB并垂直于線的方向。其鏈接滑塊和速度矢量圖如下所示： 連桿的加速矢量桿上一點相對另一點的加速矢量由兩部分組成：1）向心加速度由其角速度和連桿長度決定為 2.L2）角加速度由連桿角加速度度決定以下圖表顯示如何到構造一矢量圖表下圖顯示如何構造單連桿機構的加速矢量向心加速度ab = 2.AB方向指向圓心，角加速度為bb = . AB方向垂直于桿。下圖顯示如何構造四連桿機構的加速矢量畫法1）. A和D相連并固定，相對加速度=0(a,d同)2）. B點相對A點加速在上面的桿上畫出3）. B點相對C點向心加速度為：B = v 2CB，方向指向B。4）. B點相對C點角加速度未知但是方向已知5）. C點相對D點向心加速度為：D = v 2CD， 與d( dc2)方向相同。6）. C點相對D點角加速度未知但是方向已知7）. 通過線c1 和c 2的交叉點找出cP點的速度由比例bp/bc=bp/bc獲得，且其絕對加速度為P = ap。下面的圖表顯示其構造方式和轉桿上滑塊的加速矢量圖。兩個滑塊之間呈dw角。連桿上點的速度與B點變化一致，變化范圍為.r =a b 1 到 ( + d) (r +dr) = a b 2b1b2速度的變化分為沿桿方向的r d 及沿其切線方向的dr + r d。滑塊上B點的速度與連桿上相關點的變化有關v = a b 3 to v + dv = a b 4.沿著dv與v d 方向速度的變化= b3b4 。在速度切線方向總變化= dv- r d 加速度 = dv / dt = r d / dt = a - 2 r 速度在正切方向總變化= v d + dr + r 正切加速= v d / dt + dr/dt + r d / dt = v + v + r = r + 2 v 加速矢量圖表顯示如下：注: 其中2 v代表塊的正切加速度。每當鏈接滑通過一個旋轉的塊，相對一致點沿著一旋轉鏈環(huán)一塊滑動。- 7 -